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这个问题很复杂，容我慢慢道来。
想必大家小时候都玩过铁皮青蛙吧！给青蛙上发条以后放在地上，青蛙就会跳动。其中有一个细节，不知道大家还记得吗？青蛙的跳动是先快后慢，直到没有能量完全停止。
其实早期的钟表和 铁皮青蛙的设计是类似的，里面都是有一卷发条，先将发条上紧，然后让它松开，接着带动齿轮。只不过，钟表最后传输到的地方是指针，而铁皮青蛙传输到的是它的两条腿。和铁皮青蛙一样，按照胡克定律，F=KX，随着发条的松动发条提供的力也会减小。早期的钟表也是先快后慢，误差非常大，一天几十分钟，甚至几个小时都有可能。
机械机械仪器能够准确记录时间，让时间有了度量。不得不提到一个人，那就是近代科学的奠基者之一伽利略。1583年，在他19岁的一天，他无疑观察到观察到悬在天花板上的挂灯微微晃动。伽利略发现这个挂灯摆动逐渐平息的过程中，每次摆动所用的时间并不改变。这一发现引起了伽利略的思考，回家后，他继续研究，发现并提出了单摆的isochronism等时性。即 摆的周期并不取决于摆线上悬挂物的多少，而只取决于摆线长度的平方根。如果不考虑阻力的影响，悬挂在等长线上的一个软木球或一个铅球的摆动规律是相同的。如果使用相同长度的线，就能确定相同的摆动周期，就能准确记录时间。简单一点说，通过使用钟表就能够比较平缓消耗发条的能量，不会出现特别大的波动。伽利略意识到了这一伟大发现的重要性，于是他开始用摆，并应用摆的等时性指示时间。但是在当时科学被宗教压制，他由于从事科学活动遭到了教会的迫害。到1636年，他已经双目失明，还向荷兰政府建议试制摆钟，却没有如愿。1641年伽利略将其钟表概念传给其子Vincenzio，然后他就于1642年去世。Vincenzio于1649年开始建造并不幸地于当年去世，这意味着此项工作永远再无法完成。幸运的是在1657年在意大利籍伽利略与瑞士籍乔斯特-布基Jost Bürgi的工作基础上，由荷兰物理学家Christian Huygens发明了钟摆钟。其建造工作被委派给了荷兰钟表匠萨缪尔-考斯特Samuel Coster。惠更斯第一个将钟摆钟带离实验阶段。1659他完善了钟摆的等时性。惠更斯发现了伽利略实验的一处局限性(周期误差)，制造出了摆线式钟摆，无论摆幅多大均能确保摆动周期严格一致，即使在大摆幅的情况下也是如此。1673出版《Horlogium Oscillatorum钟表摆动》，这是惠更斯阐述钟摆钟运行和组装的一部主要著作。这是他在摆和钟表学方面的主要著作。[1]该书被认为是17世纪力学三大著作之一，另两本是伽利略的两种新科学(1638)和牛顿的自然哲学的数学原理(1687)。 事情到了这里，就开始了戏剧性的变化。另一位主人公英国物理学家胡克出场了。胡克建立了弹性体变形与力成正比的定律，就是著名的胡克定律。1660年他在实验中发现螺旋弹簧伸长量和所受拉伸力成正比。1676年在他的《关于太阳仪和其他仪器的描述》（A Description of Helioscopes and Other Instruments）一文中用字谜形式发表这一结果，谜面是ceiiinosssttuv。1678年在他的小册子《势能的恢复——论说明弹跳体能力的弹簧》（Lectures de Potentia Restituva, or of Spring Explaining the Power of Springing Bodies）一文中公布了谜底：ut tensio sic vis,这句拉丁文的意思是“伸长量和力成正比”。这是关于弹性体胡克定律的最早形式。 胡克对万有引力定律的发现起了重要作用，牛顿应用了他的观点，但牛顿却拒绝承认来自胡克。他用显微镜观察软木结构中的“微孔”或“细胞（cell）乃生物学中“细胞”一词的起源。他在1672年发现光的衍射现象，并采用光波理论解释这种现象。胡克制造过各种机械，包括万向接头在内。1666年伦敦大火以后，他在重建城市中设计了一些重要建筑物。风向仪，水平仪等装置的发明权也常常归功于他。可能是胡克实在是太忙了，他发现了弹簧的特性并对此做了大量的研究，但是他却没有做出第一只实物。而是停留在书稿上面。幸运的是在1657年在意大利籍伽利略与瑞士籍乔斯特-布基Jost Bürgi的工作基础上，由荷兰物理学家Christian Huygens发明了钟摆钟。其建造工作被委派给了荷兰钟表匠萨缪尔-考斯特Samuel Coster。惠更斯第一个将钟摆钟带离实验阶段。1659他完善了钟摆的等时性。惠更斯发现了伽利略实验的一处局限性(周期误差)，制造出了摆线式钟摆，无论摆幅多大均能确保摆动周期严格一致，即使在大摆幅的情况下也是如此。1673出版《Horlogium Oscillatorum钟表摆动》，这是惠更斯阐述钟摆钟运行和组装的一部主要著作。这是他在摆和钟表学方面的主要著作。[1]该书被认为是17世纪力学三大著作之一，另两本是伽利略的两种新科学(1638)和牛顿的自然哲学的数学原理(1687)。 事情到了这里，就开始了戏剧性的变化。另一位主人公英国物理学家胡克出场了。胡克建立了弹性体变形与力成正比的定律，就是著名的胡克定律。1660年他在实验中发现螺旋弹簧伸长量和所受拉伸力成正比。1676年在他的《关于太阳仪和其他仪器的描述》（A Description of Helioscopes and Other Instruments）一文中用字谜形式发表这一结果，谜面是ceiiinosssttuv。1678年在他的小册子《势能的恢复——论说明弹跳体能力的弹簧》（Lectures de Potentia Restituva, or of Spring Explaining the Power of Springing Bodies）一文中公布了谜底：ut tensio sic vis,这句拉丁文的意思是“伸长量和力成正比”。这是关于弹性体胡克定律的最早形式。 胡克对万有引力定律的发现起了重要作用，牛顿应用了他的观点，但牛顿却拒绝承认来自胡克。他用显微镜观察软木结构中的“微孔”或“细胞（cell）乃生物学中“细胞”一词的起源。他在1672年发现光的衍射现象，并采用光波理论解释这种现象。胡克制造过各种机械，包括万向接头在内。1666年伦敦大火以后，他在重建城市中设计了一些重要建筑物。风向仪，水平仪等装置的发明权也常常归功于他。可能是胡克实在是太忙了，他发现了弹簧的特性并对此做了大量的研究，但是他却没有做出第一只实物。而是停留在书稿上面。
直到他知道惠更斯在1675年1月30日向法国皇家学会展示了游丝摆轮实物，替代他成为了官方认可的钟表游丝摆轮的发明人。他暴跳如雷并开始了一段和惠更斯旷日持久的游丝发明权的争夺战。惠更斯和上次制作摆钟一样，并没有自己亲自动手，而是委托法国钟表匠IsaacThuret或 Jacques Thuret制造了世界上第一枚采用游丝的钟表。至此，钟表历史翻开了新的一夜，其后的300多年间，几乎所有的钟表都是采用具有等时性的游丝设计。惠更斯改变了钟表行业，开创了精确性的时代，被称为科学制表之父。
通过擒纵系统对发条的输出能量进行平稳消耗，是机械钟表准确走时的关键。擒纵调速系统可以是钟摆，可以是游丝摆轮，在制表历史上面也出现过其他的擒纵调速系统，比如滚珠擒纵调速系统。实物运行视频→→→
虽然，擒纵调速系统在很大程度上面已经解决了发条输出力矩的不均衡，但是为了更加完美地解决，历史上面，一代又一代的制表人还作出了其他的尝试。
1.芝麻链恒动力装置
芝麻链装置的名称“fusée”为法语，源自拉丁语fusata，意为绕满线的纺锤。其基本原理是：通过连接发条盒的链条在锥形宝塔轮粗细不等的两端间的运动，来抵消因发条输出力矩前后不均而导致的走时不准的问题。1490年，莱奥纳多·达·芬奇(Leonardo DaVinci)就已在他的机械装置中绘制出了这一机构原理的草图。
下图，是一枚使用芝麻链的古董怀表。
芝麻链的链条就像直行车的链条一样，只是尺寸变得非常非常小，加工装配难度系数非常大，在日常使用中，如果上弦方向错误，就会扯断这根纤细的链条。再加上，芝麻链非常占空间，所以现代手表很少见到这个装置。如果使用这样装置的现代表会很贵，老的怀表相对便宜很多。下图的这枚宝玑芝麻链恒动力陀飞轮价格100w人民币左右。
宝玑La Tradition Tourbillon，当代手表集大成者。天才莱昂纳多·达·芬奇Leonardo Da Vinci的芝麻链设计提供恒动力，制表大师亚伯拉罕-路易·宝玑Abraham-Louis Breguet的陀飞轮装置抵消地心引力。新兴材料也融入传统机械之中，配有钛制摆轮和硅质宝玑游丝。 实拍实物运行视频 →→→ 点击视频即可观看
2.擒纵系统恒动力装置
恒动力的实现有两个方案，一个是在轮系实现，代表就是芝麻链，通过均力圆锥轮利用杠杆原理，改变了力臂进而改变力矩，因此实现发条能量的稳定输出。一个是在擒纵系统实现，将轮系传来的力量提前进行处理，再传输给擒纵系统，这样就能保证精度！
这一枚LANG & HEYNE就是采用擒纵系统恒动力方案，简单点说，在擒纵轮上面加载了一个"卡放装置"，相当于又一个"擒纵系统"。能量传导来，附加的弹簧游丝吸收能量收缩，然后由于金属弹性又将力量释放，由于还有一个附加的擒纵叉控制，所以输出的能量就变得平稳。再将平稳的力量输送给真正的走时擒纵。这枚恒动力大三针机芯采用最传统的德国修饰，黄金螺丝摆轮，宝玑游丝，鹅颈微调，钢轮太阳纹打磨，蓝钢螺丝，黄金套筒，鎏金夹板，陶瓷盘面，路易花针，摆轮盖石还是一枚钻石。恒动力游丝5秒钟一个周期，每5秒钟就会发出额外一声悦耳的滴答声。
下图和视频均为F.P. JOURNE SOUVERAIN，儒纳在擒纵部分使用游丝弹簧调节发条能量。价格也是在100w左右
肯定没有人发过，F.P.Journe恒动力陀飞轮，千万不要为了节约流量不看。
实拍视频地址
3.限位钉
1583年，伽利略发现了钟摆的等时性，并提出应用于钟表，指:钟摆来回摆动的一个周期和摆锤的质量无关，也和摆幅无关，只和摆线长短有关。但惠更斯发现在大摆幅的情况下，摆动周期有变。惠更斯发明了在钟摆两侧（图二）加装C型弹簧板，让其最大幅度限制在一定范围内，以保证钟摆的等时性。
在钟上面就是使用c型挡板，在表上面就是使用限位钉。但是限位钉只在力矩大的时候起作用，将擒纵叉的最大摆动幅度限制在一定的角度内，进而限定传输给游丝摆轮的最大能量。对力矩小的时候，不起任何作用。
4.特殊的轮系设定
限位钉的作用是控制发条输出力矩不超过某一个最大限度，而还有一种通过特殊的轮系设定，让发条在将要释放完毕.力矩处于接近衰减完毕的时候直接让手表停止运行，不让机芯运动处于一个不良好的状态。
打个比喻，限位钉就是限制高血压的人参加运动，特殊轮系就是不让低血压的人参加运动。限位钉是强制限制高血压病人的最高血压，将血压压到一个设定的水平并让其一直运动。而特殊轮系，则是让低血压病人直接不运动，让他一边呆着去。
这枚工程师腕表搭载了IWC 50000型机芯，在著名的啄木鸟上链系统帮助下，自动陀旋转1960次后就能实现高达7天的动力储存。为了达到如此长的储蓄，发条足足有850mm，厚度只有0.14mm。长动力机芯并不只是在发条上面做文章，通过设计这表会在168小时后暂停机芯运行，确保等时性，保证走时精度。
5.自动手表
自动手表比手动手表要准一些。
发条盘里面的发条收缩，然后不断扩大，释放能量给游丝摆轮调速系统。可是普通手动机芯的发条力矩是先大后小，有一个衰减过程，这会影响手表走时，这就叫等时性误差。举例:一块手表在刚上好链的时候，发条力矩大，同一位置瞬间误差在5秒，过了24小时后，发条的力量减少，同一位置瞬间误差就达到25秒。20秒，就是这块表的等时差。普通手表不对这点误差进行调整，而高端手表或长动力手表会添加“恒动力”系统，用以平稳发条盘传输出来的力量。
然后自动手表具有防“过上链”设计，当自动手表上链满额的时候，自动陀再给发条上链，发条会在发条盘里面滑动，不会再“收缩”。当发条扩大了一点，释放了一点能量，自动陀再转动上链，发条就不会滑动，而是会收缩储蓄能量。 这样，自动手表的发条就能一直保持“上紧”，这样提供的能量就比较一致，输出力矩平稳。手表的走时就更稳定，误差小。
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